طابع السبعينيات في مراقبة الطاقة المحافظة على الذكاء الاصطناعي

أظهرت الأبحاث الجديدة أن معظم مراقبة الفيديو بالذكاء الاصطناعي لا تحتاج إلى لون على الإطلاق، وتشغيله فقط في اللحظات الرئيسية وتقليل استخدام البيانات بنسبة تزيد عن 90٪ مع فقدان طفيف في الدقة.

تتطلب الكاميرات التي تعمل بتقنية البث عن بعد والاجهزة المرئية الأخرى التي تعمل بالبطاريات وترسل الفيديو إلى مكان ما بدون سلك، تركيبات مراقبة محسنة بشكل جيد، لأنها قد تعتمد على مصادر طاقة غير مستقرة – مثل الطاقة الشمسية – أو تتطلب شحنها بشكل دوري، أو أشكال أخرى من التدخل البشري، في الحالات التي لا ينبغي فيها أن يكون هناك أحد موجود.

في نفس السياق، نمت اهتمامات الباحثين بمراقبة الكاميرات التي تتوفر على أجهزة تعمل بالذكاء الاصطناعي، حتى وإن كانت هذه الأجهزة مقيدة بشكل جيد بالطاقة والحوسبة، لأن الذكاء الاصطناعي على الحواف يpromises أن يجعلها أكثر فائدة.

خلف هذه الاعتبارات، فإن الدافع طويل الأمد لتقليل تكاليف مراقبة الذكاء الاصطناعي وتخزينه (特别 في الحالات التي لا يحتاج فيها إلى نقل التوفيرات إلى العميل) يُشكل حالة قوية للابتكار في مجال حفظ الطاقة لمراقبة الحواف.

صوت البداية

في مجال مراقبة الفيديو، يجب على أجهزة المراقبة على الحواف أن تستخدم أقل قدر من الطاقة، مع قضاء ما يكفي من القوة لمراقبة الأحداث “المثيرة للاهتمام” – عند هذه النقطة، سيكون من المفيد قضاء المزيد من الموارد.

بصورة فعالة، هذا هو نفس حالة استخدام الأضواء التي تُشغل بالحركة، والتي توفر الإضاءة فقط عندما تقرر أجهزة استشعار منخفضة الاستهلاك أن هناك شخصًا ما للاستمتاع بها.

منذ أن يكون مراقبة الصوت وتقليله أقل استهلاكًا للموارد من مراقبة الفيديو، فقد حاولت عدة طرق في السنوات الأخيرة استخدام إشارات الصوت لتشغيل الانتباه في الأنظمة المقيدة.

في نظام Egotrigger، يُشغل الصوت بشكل انتقائي لالتقاط الصور من إشارات التفاعل بين اليد والكائن، مما يقلل من الإطارات المتكررة مع الحفاظ على أداء الذاكرة الحوادثي في أنظمة النظارات الذكية المقيدة بالموارد. مصدر

من الواضح أن الصوت ليس الوسيلة المثالية للبحث عن الأحداث المرئية، لأن العديد من هذه الأحداث قد لا يكون لها إشارات صوتية، أو قد تحدث خارج نطاق الميكروفونات على الحواف.

نائم خفيف

ما قد يكون أفضل، كما يقترح بحث جديد، هو تيار فيديو يمكنه العمل مع الذكاء الاصطناعي لزيادة الموارد في اللحظة التي تحدث فيها حدث مراقب. Simulation أدناه * يمنح فكرة عامة عن هذا المفهوم – يتم الحفاظ على مراقبة منخفضة الدقة على مستوى الإشارة الأدنى اللازم لتشغيل إطارات الكشف عن الكائنات، وت告诉 النظام زيادة الدقة بسبب حدوث حدث:

simulation من السلوك المرغوب – أن يعمل البث والتحليل على أدنى مستوى استهلاك للموارد بشكل افتراضي؛ فقط بما يكفي لتشغيله عند حدوث حدث “مثير للاهتمام” أو مطلوب. هذا الفيديو تم إنشاؤه من قبل المؤلف فقط لأغراض توضيحية تتعلق بأفكار الورقة. مصدر:

الورقة الجديدة، وهي تعاون أكاديمي بين مؤسسات مختلفة في المملكة المتحدة وشركة هواوي، تقترح مخططًا بدون تدريب، مدعومًا بالذكاء الاصطناعي، أبيض وأسود دائمًا، ولون عند الطلب لمراقبة الحواف – مصمم للعمل عند مستوى منخفض من استهلاك التوكين عندما لا تحدث أحداث “مفتاحية”، وزيادة الاستهلاك فقط لمدة الحدث.

في اختبارات فهم الفيديو المتدفق، تمكنت النظام الجديد، الذي سمي ColorTrigger، من تحقيق 91.6٪ من أداء قاعدة الألوان الكاملة باستخدام فقط 8.1٪ من الإطارات RGB في تلك المعايير:

عندما يرى النموذج فقط فيديو أبيض وأسود، ي混ّك التفاصيل الرئيسية ويعطي إجابات خاطئة؛ لكن تشغيل اللون في اللحظات الصحيحة يُزيل الغموض ويسوي الأخطاء التي تسببها المهام التي تعتمد على اللون. مصدر

الورقة الجديدة بعنوان اللون عندما يهم: تشغيل أبيض وأسود مدعوم بالمراقبة الفورية للفيديو المتدفق، وهي من تأليف ثمانية باحثين من جامعة لندن، وجامعة درهام، وكلية لندن الإمبراطورية، وشركة هواوي نوح آرك لب.

الطريقة

为了 الحفاظ على الهيكل الزمني في النظام الجديد، يحافظ ColorTrigger على مراقبة مستمرة منخفضة الدقة. يتحليل الت触ية المباشر نافذة من الإطارات المنخفضة الدقة:

التسجيل المستمر للإطارات عالية الدقة يُستهلك السريع للطاقة، لذلك يتوقف التسجيل في وقت مبكر ويمكن أن تفوت اللحظات الرئيسية. على العكس، يحافظ ColorTrigger على تيار منخفض الطاقة أبيض وأسود دائمًا، ويُشغل الكاميرا RGB فقط في اللحظات المحددة – مما يمدد وقت التسجيل، مع الحفاظ على التفاصيل المرئية اللازمة للإجابة على الاستفسارات اللاحقة. مصدر

في حين أن النظام في وضع “سلبية” (أي أنه لم يحدد حدثًا بعد)، يخصص جهاز التوجيه الديناميكي سعة محدودة لمُشفر غير متماثل، دائمًا يبحث عن التكرار والتفاصيل الجديدة، وعندما يحدث ذلك، يُغير تدفق التوكين الأولوية للسعة على الانضغاط:

على أساس إطار إطار، يجب على النظام أن يقرر ما إذا كان الحال الحالي يحتوي على معلومات جديدة تستحق تكلفة التقاط اللون. التاريخ القصير للإطارات السابقة في النافذة المنزلقة يسمح لـ ColorTrigger بمقارنة الإطار الحالي مع الماضي الفوري. يتم تحويل كل إطار إلى تمثيل مدمج:

توازن الألوان

为了 منع استخدام اللون المفرط، يحد نظام بسيط “الائتمان” من 얼마 يمكن تشغيل اللون خلال الوقت. تتراكم الائتمانات تدريجيًا، وتنفق عند طلب اللون، مما يضمن أن تكون الانفجارات النشطة مسموحًا بها، ولكن الاستخدام العام يبقى تحت السيطرة. يتم ترقية الإطار إلى اللون فقط إذا كان مُلهمًا وموجودًا ائتمانات كافية:

يحكم جهاز التوجيه الديناميكي كمية التفاصيل التي يتلقاها كل إطار، بدلاً من معالجة كل إطار بدقة كاملة. عندما لا يتم الكشف عن شيء مهم، يتم الحفاظ على إطار أبيض وأسود منخفض الدقة ويُحول إلى مجموعة صغيرة من التوكينات المضغوطة. عندما يتم الكشف عن لحظة مهمة، يُغير النظام إلى اللون ويُعالج الإطار بدقة أعلى، مما يوفر تمثيلًا أكثر غنى و تفصيلًا:

يتقدم كلا النوعين من الإطارات من خلال نفس النموذج، ولكن يتم التعامل مع الإطارات الأبيض والأسود بطريقة أخف، في حين يتم إعطاء الإطارات الملونة المحددة المزيد من الاهتمام. ثم يتم دمج الإخراج في ترتيبهم الأصلي وإرساله إلى النموذج كتيار مستمر:

由于 معظم الإطارات تبقى خفيفة الوزن، ويتم ترقية عدد قليل فقط، يحافظ النظام على توفير كمية كبيرة من الحوسبة مع الحفاظ على التقاط التفاصيل الرئيسية عندما تهم:

البيانات والاختبارات

为了 اختبار النظام، قام الباحثون بتقييمه ضد معايير StreamingBench و OVO-Bench لفيديو:

النظام الجديد، الذي سمي ColorTrigger، حقق 91.6٪ من أداء قاعدة الألوان الكاملة باستخدام فقط 8.1٪ من الإطارات RGB:

تم اختبار النماذج التالية:

النظام الجديد حقق نتائج جيدة في اختبارات StreamingBench و OVO-Bench:

الاستنتاج

أنا أحب دائمًا رؤية الابتكارات من هذا النوع، ليس أقلها لأن الذكاء الاصطناعي يحتاج إلى طاقة كهربائية عالية ومتنامية، وقد كان ينتج عن ذلك عناوين مخيبة للآمال لمدة طويلة، ومن الجيد رؤية أبحاث تُعنى بشكل غير مباشر بهذا الموضوع.

من المريح أن نعرف أن التوفيرات في استهلاك الطاقة التي تحققها هذه الابتكارات هي مدفوعة بمعاهدات تجارية، لأن هذه المعاهدات أقل عرضة للتأثر بالقرارات السياسية قصيرة الأجل من القضايا النبيلة ولكن أكثر قابلية للتعرض للاهتمامات المتعلقة بحفظ الطاقة وتغير المناخ.幸运的是، يتم تحقيق نفس النهاية، لأسباب مختلفة.

* تم إنشاء هذا من قبلني، فقط لتقديم فكرة الورقة للمقروء.

نشر لأول مرة يوم الخميس، 26 مارس 2026